. Đốt cháy hoàn toàn m gam hydrocarbon X, cần dùng vừa đủ 7,437 lít O2 (điều kiện chuân), thu được a gam CO2 và 3,6 gam H2O. a) Tính giá trị của m và a. b) Cho m gam hydrocarbon X tác dụng vừa đủ với 8...

a) Để tính giá trị của m và a, trước tiên ta cần sử dụng các dữ liệu đã cho để thiết lập các phương trình hóa học. 1. **Đốt cháy hydrocarbon:** \[ C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \] 2. **Số mol O2:** Từ thể tích O2 (7,437 lít) ở điều kiện chuẩn (1 mol O2 chiếm 22,4 lít), ta có: \[ n_{O_2} = \frac{7,437}{22,4} \approx 0,331 mol \] 3. **Số mol CO2 và H2O:** Theo phản ứng, số mol CO2 là: \[ n_{CO2} = \frac{a}{44} \quad (với \, 44 \, là \, khối \, lượng \, mol \, của \, CO2) \] Số mol H2O là: \[ n_{H2O} = \frac{3,6}{18} = 0,2 mol \] 4. **Phương trình cân bằng:** Theo phản ứng: \[ n_{O2} = \frac{1}{2}(n_{CO2} + \frac{1}{2}n_{H2O}) \] Từ đó, ta có: \[ 0,331 = \frac{1}{2} \left( \frac{a}{44} + \frac{1}{2} \cdot 0,2 \right) \] Giải phương trình này: \[ 0,331 = \frac{1}{2} \left( \frac{a}{44} + 0,1 \right) \implies 0,662 = \frac{a}{44} + 0,1 \] \[ \frac{a}{44} = 0,562 \implies a = 0,562 \times 44 \approx 24,688 \, g \] 5. **Tính m:** Theo số mol: \[ n_{C} = n_{CO2} = \frac{a}{44} = \frac{24,688}{44} \approx 0,562 mol \] \[ n_{H} = \frac{1}{2} n_{H2O} = \frac{1}{2} \cdot 0,2 = 0,1 mol \] Khối lượng m của hydrocarbon X: \[ m = C + H = 12n_C + y \cdot n_H = 12 \cdot 0,562 + 1 \cdot 0,1 = 6,744 + 0,1 = 6,844 \, g \approx 6,85 \, g \] **Kết quả:** - m = 6,85 g - a = 24,688 g (làm tròn thành 24,69 g) b) Để xác định công thức phân tử của X, chúng ta có: - X phản ứng với 8 gam brom: \[ n_{Br2} = \frac{8}{160} = 0,05 \, mol \] - Từ phương trình phản ứng: \[ C_xH_y + Br_2 \rightarrow C_xBr_y + HBr \] Mỗi mol hydrocarbon phản ứng với 1 mol Br2. Do đó: \[ n_X = n_{Br2} = 0,05 \, mol \] - Tính nguyên tố C và H: \[ n_C = 0,562 \quad (như trên) \quad n_H = 0,1 \] Ta có: \[ \frac{C}{0,05} = \frac{12}{x} \quad \text{và} \quad \frac{H}{0,05} = \frac{0,1}{y} \] Giả sử công thức là C4H10 (thường gặp), cho thấy 4C và 10H có thể là công thức của hydrocarbon. c) Tính nhiệt lượng sinh ra: - Nhiệt lượng sinh ra cho 20m gam X: \[ Q = 20m \cdot 2718 \, kJ = 20 \cdot 6,85 \cdot 2718 \, kJ \] - Chuyển sang J: \[ Q = 20 \cdot 6,85 \cdot 2718000 \, J \cdot 0,8 = 0,8 \cdot Q \] - Đun nước: \[ Q = (m_{copper} \cdot c_{copper} + m_{water} \cdot c_{water}) \cdot \Delta T \] Tính toán theo V: \[ 0,8 \cdot 20 \cdot 6,85 \cdot 2718000 = (0,75 \cdot 380 + V \cdot 4200)(100-20) \] Giải phương trình trên để tìm V. **Kết quả:** Tìm được V sau khi tính toán chi tiết.